Вісники та науково-технічні збірники, журнали
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/12
Browse
10 results
Search Results
Item Дослідження факторів геотермальної енергії в глибоких свердловинах(Видавництво Львівської політехніки, 2017-06-13) Карпенко, В. М.; Стародуб, Ю. П.; Karpenko, V. M.; Starodub, Yu. P.; Карпенко, В. М.; Стародуб, Ю. П.; Національна акціонерна компанія “Нафтогаз України”; Львівський державний університет безпеки життєдіяльності; Natsionalna aktsionerna kompaniia “Naftohaz Ukrainy”; Lviv State University of Life Safety; Национальная акционерная компания “Нафтогаз Украины”; Львовский государственный университет безопасности жизнедеятельностиМетою роботи є розроблення і дослідження енергетичного методу видобування геотермальної енергії з глибоких свердловин, яку генерують гірські породи до внутрішнього простору свердловин під час циркуляції в ній промивальної рідини у різних геологічних умовах світу, зокрема в Україні. Методика досягнення мети передбачає результати експериментальних і теоретичних досліджень стаціонарного процесу притоку тепла від геологічного середовища до простору глибокої свердловини на різних продуктивностях бурових помп, у різних геологічних умовах, за різних властивостей промивальної рідини. Дослідження враховували моделі “холодної” і “гарячої” Землі. Як результат, досліджено теплообмін у глибоких свердловинах у різних геологічних умовах світу, вивчено питання про фізику зареєстрованого теплового потоку, про максимальну можливу щільність теплового потоку і від яких фізичних і технологічних параметрів вона залежить. Вивчено дію фактора геотермальної енергії з боку гірських порід на простір свердловини під час циркуляції в ньому промивальної рідини за різних продуктивностей помп. Встановлено, що значення щільності теплового потоку від гірських порід у свердловину значно перевищують відомі значення, які визначаються геофізичним законом теплопровідності Фур’є на основі використання даних геотермального градієнта. Запропоновано енергетичний метод визначення реальних енергетичних характеристик фактора геотермальної енергії, який показав здатність глибоких свердловин генерувати теплову енергію з промисловими значеннями. Підтверджена правомірність моделей “холодної” Землі зі зменшенням і “гарячої” Землі з стабільними значеннями температур на вибої свердловини. Наукова новизна полягає в розв’язанні задачі ідентифікації параметрів експериментальної функції теплообміну системи геологічне середовище- свердловина-повітря з геофізичними параметрами процесу, на основі розробленого енергетичного методу теплообміну в просторі свердловини, надано наукове пояснення збільшеному і зменшеному значенням щільності теплових потоків у процесах теплообміну в глибоких свердловинах на основі “холодної” і “гарячої” моделей Землі. Практична значущість отриманих результатів полягає в обґрунтуванні доцільності і можливості побудови геотермальних станцій з промисловою потужністю видобування геотермальної енергії на основі використання окремих ізольованих від пластових флюїдів глибоких свердловин.Item Моделювання пружно-динамічних ефектів земної кори під атомними електростанціями (на прикладі Чорнобильської АЕС)(Видавництво Львівської політехніки, 2015) Стародуб, Ю. П.; Кендзера, О. В.; Купльовський, Б. Є.; Брич, Т. Б.; Прокопишин, В. І.; Олещук, О. П.; Олещук, Є. І.Мета. Метою роботи є створення методики моделювання сейсмічних хвильових полів для широкого класу вертикально- і горизонтально-неоднорідних шаруватих середовищ. Моделювання дасть змогу точніше оцінити характеристики осадових товщ під час дослідження передаточних характеристик середовища під інженерними спорудами. Методика. Моделювання в області інженерної сейсміки потребує використовувати широкий частотний діапазон (у межах частот від 0 до 200 Гц) для дослідження всіх можливих впливів на інженерні споруди. Для розв’язання прямої задачі необхідно використовувати математичні методи моделювання, які дають змогу враховувати різні види і форми неоднорідностей, а також враховувати складну будову осадового шару. Дослідження проводилося через розв’язання прямої динамічної задачі сейсміки методом скінчених елементів. Цей метод математичного моделювання дає можливість проводити розрахунки для моделей, які є складні за своєю будовою. Під час розв’язання прямої динамічної задачі сейсміки вказаним методом коливання середовища розраховуються для кожного моменту часу, тому не втрачається можливість врахування різних обмінних ефектів всередині моделі, а також розраховуємо моделі з різною складною геометричною будовою середовища та різноманітними включеннями. Для моделювання використовувалися наявні двомірні моделі середовища. Під час завдання сигналу у вигляді, близькому до дельта-імпульсу, отримано відклик середовища у повному можливому діапазоні частот коливання моделі, без додаткового оброблення вихідних результатів. Результати. Створений програмний пакет для математичного моделювання сейсмічного хвильового поля. Результатом моделювання є отримане поле переміщень, швидкостей переміщень, прискорення, а також відповідні частотні характеристики для цієї моделі. Наукова новизна. Отриманий у результаті досліджень програмний пакет дає змогу в інтерактивному режимі досліджувати динамічні характеристики і резонансні частоти осадового шару. Практична значущість. У результаті досліджень отримане хвильове поле і частотна характеристика осадового шару під інженерною спорудою. Аналіз частотних характеристик середовища дає можливість отримати резонансні частоти, які потрібно враховувати при проектуванні великих інженерних конструкцій. Цель. Целью работы является создание методики моделирования сейсмических волновых полей для широкого класса вертикально- и горизонтально-неоднородных слоистых сред. Моделирование позволит более точно оценить характеристики осадочных толщ при исследовании передаточных характеристик среды под инженерными сооружениями. Методика. При моделировании в области инженерной сейсмики нужно использовать широкий частотный диапазон (в пределах частот от 0 до 200 Гц) для исследования всех возможных воздействий на инженерные сооружения. При решении прямой задачи необходимо использовать математические методы моделирования позволяющие учитывать различные виды и формы неоднородностей, а также учитывать сложное строение осадочного слоя. Исследования проводились путем решения прямой динамической задачи сейсмики методом конечных элементов. Данный метод математического моделирования позволяет проводить расчеты для сложных по своему строению моделей. При решении прямой динамической задачи сейсмики этим методом колебания среды рассчитываются как одно целое для каждого момента времени, поэтому не теряется возможность учета различных обменных эффектов внутри модели, а также мы можем рассчитывать модели разной сложности геометрического строения среды и различными включениями. Для моделирования использовались существующие двумерные модели среды. При задании сигнала в виде близком к дельта импульса мы получаем отклик среды в полном возможном диапазоне частот колебания модели, без дополнительной обработки исходных результатов. Результаты. Созданный программный пакет для математического моделирования сейсмического волнового поля. Результатом моделирования является полученное поле перемещений, скоростей перемещений, ускорений а также соответствующие частотные характеристики для данной модели. Научная новизна. Полученный в результате исследований программный пакет позволяет в интерактивном режиме исследовать динамические характеристики и резонансные частоты осадочного слоя. Практическая значимость. В результате исследований получено волновое поле и частотная характеристика осадочного слоя под инженерным сооружением. Анализ частотных характеристик среды позволяет получить резонансные частоты, которые нужно учитывать при проектировании крупных инженерных конструкций. Purpose. The aim of study is to create the method of seismic wave fields modeling for a broad class of vertically and horizontally inhomogeneous layered media. Simulation will make it possible to more precisely assess the characteristics of sedimentary strata in the study of the transmission characteristics of the environment under the engineering structures. Methodology. At modeling in engineering seismology should be used a wide frequency range (from 0 to 200 Hz) to study all possible effects on engineering structures. While solving the direct problem need to use mathematical modeling techniques that allow taking into account the different types and forms of inhomogeneities, as well as the complex structure of the sedimentary layer. The research was conducted by solving the direct dynamic problem of seismic with finite element method. This method of mathematical modeling allows calculations for models which are complicated in their structure. When solvingthe direct dynamic problem of seismicity with this method, wave propagation are calculated for each time point, so do not lose the ability to consider different exchange effects inside the model and also we can calculate models with different complex geometric structure and various inclusions. For simulations were used existing two-dimensional models. When setting signal as close to the i -impulse, we get the response in full possible frequency range of model without additional processing output results. Results. The software package for mathematical modeling of seismic wave field was created. A result of modeling are obtained field of displacements, velocities of displacement, acceleration, as well as appropriate frequency characteristics for this model. Originality. The software package obtained allows investigating dynamic characteristics and resonance frequencies of the sedimentary layer in interactive mode. Practical significance. Based on the results of research, the wave field and the frequency response of the sedimentary layer under the engineering structure were obtained. Analysis of frequency characteristics of environment provides a resonant frequency to be considered in the design of large engineering structures.Item Аспекти оцінки та освоєння геотермальних ресурсів України(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Стародуб, Ю. П.; Карпенко, В. М.; Стасенко, В. М.; Нікорюк, С. М.; Карпенко, О. В.; Рибчак, В. Л.Розглянуто науково- промислові аспекти освоєння геотермальних енергоресурсів України. Проаналізовано геологічні, технічні , технологічні, соціальні та економічні питання, що дають змогу надати загальну промислову оцінку розвитку геотермальної енергетики . Сформульовано науково-технічні задачі ефективного використання геотермальних енергоустановок ( ГТЕУ) типу “ труба в трубі”, що дозволять використовувати ці ГТЕУ у всіх геотермальних активних зонах України з повною екологічною безпекою. Оцінку видобувних геотермальних енергоресурсів виконано з урахуванням існуючих технічних можливостей . Рассмотрены научно-промышленные аспекты освоения геотермальных ресурсов Украины . Проанализированы геологические, технические, технологические, социальные и экономические вопросы , которые позволяют дать общую промышленную оценку развитию геотермальной энергетики . Сформулированы научно- технические задачи эффективного использования геотермальных энерго -установок ( ГТЭУ) типа “ труба в трубе”, что позволяет использовать эти ГТЭУ во всех геотермальных активных зонах Украины с полной экологической безопасностью. Оценка добываемых энергетических ресурсов выполнена с учётом технических возможностей. The article deals with scientific and industrial asp ects of the development of geothermal resources in Ukraine. Geological, technical, technological, social and economic aspects were analyzed that can provide a general assessment of the commercial development of geothermal energy. Fo rmulated scientific and technical tasks of efficiently use geothermal power plants (HTEU) type “tube in tube” that will use data HTEU all active geothermal areas of Ukraine with full environmental safety. Evaluation of extractive energy resources performed, taking into account existing technical capabilities.Item Моделювання хвильового поля методом скінченних елементів на структурі Дробишівського газоконденсатного родовища(Видавництво Львівської політехніки, 2012) Стародуб, Ю. П.; Брич, Т. Б.; Купльовський, Б. Є.Наведено результати моделювання сейсмічного хвильового поля на моделі розрізу земної кори (на прикладі Дробишівського газоконденсатного родовища). Розріз земної кори, отриманий геофізичними дослідженнями свердловин, подано у вигляді пластової моделі. Під час моделювання хвильового поля сейсморозвідки враховано особливості двовимірного розрізу - поздовжні, поперечні та обмінні хвилі, одержані на сейсмограмах поздовжніх і поперечних коливань. В работе представлены результаты моделирования сейсмического волнового поля на модели сечения земной коры (на примере Дробишивского газоконденсатного месторождения). Разрез земной коры, полученный геофизическим исследованием скважин, представлен в виде пластовой модели. При моделировании волнового поля сейсморазведки учитывались особенности двумерного сечения – продольные , поперечные и обменные волны, полученные на сейсмограммах продольных и поперечных колебаний. The results of seismic wave field modeling on the cross-section model of the crust (for Drobyshivske gas-condensate field example) were presen ted. The cut of the crust which resul ting the boreholes geophysical studies is represented as a reservoir model. When modeling, seismic wave field features of two-dimensional cross section were taken into account – longitudinal, transv erse and exchange waves re ceived on seismograms of longitudinal and transverse vibrations.Item Моделювання хвильового поля на структурі газоконденсатного родовища(Національний університет “Львівська політехніка”, 2011) Стародуб, Ю. П.; Купльовський, Б. Є.; Гончар, Т. М.У роботі представлені результати моделювання сейсмічного хвильового поля на моделі перетину земної кори (на прикладі Дробишівського газоконденсатного родовища). Складнопобудований розріз земної кори, отриманий геофізичним дослідженням свердловин, представлений у виді пластової моделі. При моделюванні хвильового поля сейсморозвідки враховувалися особливості двовимірного перетину: поздовжні, поперечні і обмінні хвилі отримані на сейсмограмах поздовжніх і поперечних коливань унаслідок задання розподілу швидкостей поздовжніх, поперечних хвиль і густини середовища в півпросторі. В работе представлены результаты моделирования сейсмического волнового поля на модели сечения земной коры (на примере Дробишивского газоконденсатного месторождения). Сложнопостроенный разрез земной коры, полученный геофизическим исследованием скважин, представлен в виде пластовой модели. При моделировании волнового поля сейсморазведки учитывались особенности двумерного сечения: продольные, поперечные и обменные волны, полученные на сейсмограммах продольных и поперечных колебаний вследствие задания распределения скоростей продольных, поперечных волн и плотности среды в полупространстве. The results of seismic wave field modeling on the cross-section model of the crust (for Drobyshivske gascondensate field example) were presented. Complicated cut of the crust, resulting geophysical study, represented as a reservoir model. When modeling, seismic wave field features of two-dimensional cross section were taken into account: longitudinal, transverse and exchange waves received on seismograms of longitudinal and transverse vibrations as a result of default distribution of velocities of longitudinal, transverse waves and the density in half-space medium.Item Дослідження енергоінформаційного методу визначення геофізичних параметрів геологічного середовища за даними сейсморозвідки(Національний університет "Львівська політехніка", 2011) Карпенко, В. М.; Стародуб, Ю. П.; Карпенко, О. В.; Баснєв, Є. О.Досліджений метод енергоінформаційного аналізу хвильового поля (МЕА-ХП) на прикладі даних 3D сейсморозвідки Дробишівської площі. Результати дослідження порівняні з результатами аналізу хвильового поля, виконані частотними методами Фур’є, Проні, Гільберта, вайвлет-функцій та з результатами параметричної інтерпретації в геофізичних параметрах, отриманих з використанням програмної системи Petrel. Показано, що МЕА-ХП узагальнює названі методи і дозволяє визначати геофізичні параметри геологічного середовища (ГС) до вивчення його бурінням та геофізичним дослідженням свердловин щодо випробування ГС на наявність нафтогазових покладів. Исследован метод энергоинформационного анализа волнового поля (МЭА-ВП) на примере данных 3D сейсморазведки Дробышивской площади. Результаты исследования сопоставлены с результатами анализа волнового поля, выполненные частотными методами Фурье, Прони, Гильберта, вайвлет-функций и с результатами параметрической интерпретации в геофизических параметрах, полученных с использованием программной системы Petrel. Показано, что МЕА-ХП обобщает названные методы и позволяет определять геофизические параметры геологической среды (ГС) до изучения её бурением и геофизическим исследованиями скважин при исследовании ГС относительно присутствия нефтегазовых отложений. Energy-researched analysis of the wave field (ERA-WF) on the example of 3D seismic data Drobyshivska area is investigated. Results of the study are compared with the results of analysis of the wave field, made by the frequency Fourier method, Prony, Gilbert, wavelet functions, and the results of the parametric interpretation of geophysical parameters derived using a software system Petrel. We prove that the ERA-WF summarizes the methods mentioned and allows to determine the geophysical parameters of geological medium (GM) to study it before drilling and well logging concerning oil and gas saturation.Item Енергетичний метод визначення амплітудно-фазового коефіцієнта загасання акустичних хвиль для задач сейсморозвідки(Видавництво Львівської політехніки, 2011) Карпенко, В. М.; Стародуб, Ю. П.Розглянуто метод визначення амплітудно-фазового коефіцієнта загасання енергії акустичних хвиль в неоднорідному напівпросторі. В основу методу покладено енергетичну модель процесів збудження, передачі, відбиття і прийому акустичного імпульсу, що враховує закони збереження (балансу), зміни, перенесення і упакування енергії. Ця модель визначила фізичний зміст загасання, як зміщення в часі між частиною залишеної у минулому і переданої в майбутнє енергії фізичної системи, інформація про втрачену енергію передається у майбутнє як відмінність прийнятої енергії від заданої, що контролюються на поверхні напівпростору. Рассмотрен метод определения амплитудно-фазового коэффициента затухания энергии акустических волн в неоднородном полупространстве. В основу метода положена энергетическая модель процессов возбуждения, передачи, отражения и приёма акустического импульса, учитывающая законы сохранения (баланса), изменения, переноса и упаковки энергии. Данная модель определила физический смысл затухания, как сдвиг во времени между частью оставленной в прошлом и переданной в будущее энергии физической системой, информация о потерянной энергии передаётся в будущее, как отличие принятой энергии от заданной энергии, которые контролируются на поверхности полупространства.The method of determination of coefficient of attenuation of amplitude and phase of energy of acoustic waves in an inhomogeneous half-space is considered. The method is based on energy model of the processes of excitation, transmission, reflection and reception of acoustic pulse taking into account the laws of conservation(balance), change, transport and packaging of energy. This model has defined the physical meaning of attenuation, as the time shift between the left in the past and transmitted into the future energy by the physical system, the information about the lost energy is transferred into the future as unlike of accepted energy from a given energy which are controlled on the surface of the half-space.Item Розв’язання оберненої задачі сейсморозвідки з використанням енергетичного підходу до аналізу хвильових полів(Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2010) Стародуб, Ю. П.; Карпенко, О. В.Розглянуто реалізацію енергетичного підходу до аналізу хвильового поля щодо розроблюваної в роботі інформаційної моделі геологічного середовища. Наведено розв’язання оберненої задачі сейсморозвідки, яке передбачає отримання геофізичних параметрів геологічного середовища з використанням польової сейсморозвідувальної інформації. З метою отримання геолого-геофізичних параметрів середовища виконані перетворення хвильового поля, які умовно поділяють на первинні та остаточні (інтерпретацію). Інтерпретаційний етап перетворення хвильових полів передбачає застосування розроблених математичних алгоритмів. Рассматрены реализация энергетического подхода к анализу волнового поля по разрабатываемой в работе информационной модели геологической среды. Представлено решение обратной задачи сейсморазведки, которое предусматривает получение геофизических параметров геологической среды с использованием полевой сейсморазведочной информации. С целью получения геолого-геофизических параметров среды проводится ряд преобразований волнового поля, которые условно разделяют на первичные и окончательные (интерпретацию). Интерпретационный этап преобразования волновых полей предусматривает применение разработанных математических алгоритмов. In the paper the implementation of energy wave field analysis approach for developed informational model of the geological medium is considered. The solutions of seismic inverse problem are presented, which involves geophysical parameters obtaining of geological medium with the use of field seismic data. In order to obtain geological and geophysical environmental parameters the number of wave field transformations are being carried out, conventionally divided into primary and final part(interpretation). Interpretational phase of wave fields’ transformation involves usage of the elaborated mathematical algorithms.Item Оцінка та прогнозування пластових і порових тисків у гірському масиві шляхом математичного моделювання(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2009) Стародуб, Ю. П.; Брич, Т. Б.Розроблено метод оцінки і прогнозування пластових і порових тисків під час буріння свердловини на нафту і газ з використанням методу скінчених елементів. На основі моделювання напрено-деформованого стану побудованої за натурними даними моделі гірського масиву показане якісне узгодження експериментальних результатів з теоретичними розрахунками; проведено визначення, оцінку і прогнозування пластових і порвих тисків у гірському масиві. Разработан метод оценивания и прогнозирования аномальных пластовых и поровых давлений во время бурения нефтегазовых скважин с использованием метода конечных элементов. Используя моделирование напряженно-деформированного состояния натурной модели горного массива, показано качественное совпадение результатов с теоретическими расчетами. Проведено определение, оценка и прогнозированик поровых и пластовых давлений в горном массиве. A methods for estimating and predicting abnormal layer and pore pressure during of oil and gas wells using finite element method is elaborated. Utilizing simulated stress-strain state of a real model of a massif it is shown the qualitative agreement of results with theoretical calculations.We identified evaluation and prediction of pore and layer pressures and reservoir in the rock massif.Item Математична модель узагальненої геометрії фізичного простору в задачах геофізики(Видавництво Національного університету "Львівська політехніка", 2009) Карпенко, В. М.; Стародуб, Ю. П.У статті досліджений первинний математичний об'єкт узагальненої геометрії, названий - рівнянням Гаусової лінії. Рівняння об'єднує первинні об'єкти диференціальної, інтегральної і геометрії Евкліда. Дослідження проводиться методами обчислення скінчено- малих велечин-елементів. Установлені властивості цього рівняння свідчать про якісну зміну лінії при розгляді різних початкових умов-кроку дискретизації по часу і по простору. Встановлено, що з врахуванням теорії енергетичного метаморфізму, що об'єднує закони збереження, зміни, перенесення і упакування енергії рівняння лінії моделює стохастичний рух. В статье исследован первичный матиматический обьект обобщенной геометрии, названный уравнением Гауссовой линии.Уравнение обьедияет обьекти дифференциальной, интегральной и геометрии Евклида.Исследование проводится методами исчисления конечно-малых величин-элементов. Установленные свойства уравнения свидетельствуют о качественном изменении линии при рассмотрении различных начальных условий- шага дискретизации по времени и пространству. Установлено, что с учетом теории энергетического метаморфизма, обьединяющей законы сохранения, изменения, переноса и упаковки энергии, уравнение линии моделирует стохастическое движение. In the article, conclusion and research of the primary mathematical object of the generalized geometry,named- equation of the Gaussian line are considered. Equation unites the mathematical objects of differetial, integral and Euclid geometries. Research of this equation by the numerical methods of small finite elements is examined. The equation's properties reveal the quality change of the line taking into account the theory of power metamorphism, the generalized law of energy conservation, change, transfer and energy pack, equation of the line model the stochastic motion.